提高野山轻烃装置系统稳定性的分析与研究

【摘要】野山联合站轻烃装置开机以来，该装置的稳定性一直不能满足设计参数的技术要求，我方人员从诸多因素分析，最终找出4个目前主要影响系统稳定性的因素，并予以解决，从而使系统稳定性得到提高，有效提高了我站的经济效益和安全效益。

【关键词】系统稳定性 自立式调节阀 气动调节阀 热油炉参数调整

野山联合站轻烃装置开机以来，该装置的稳定性一直不能满足设计参数的技术要求，从诸多因素分析来看，系统仍然具有提高稳定性的可能，为更好的发挥装置的效能，提升单位的技术形象，项目部决定将继续开展技术攻关，彻底查找出影响装置稳定性的瓶颈问题，并彻底解决该难题，从而使装置发挥最佳效能。

1 影响系统稳定性的原因分析与解决

1.1 影响系统稳定性的原因分析

针对实际操作中影响系统稳定性的几个因素，并逐步找出目前需要改进的方面，逐个给予分析解决处理。

1.1.1脱乙烷塔底温度波动大

现状：温度波动较频繁，目前仅能靠手动控制调节阀前后切断阀开度来控制热油流量。当脱乙烷塔顶换热器温度控制过高时，使部分C3+组分进入干气而损失。

原因：调节阀选型不合适，导热油启停频繁，热油温度不稳定，保温层保温效果不佳

1.1.2放空管网压力波动大

现状：压力时有波动，管网压力原靠自力式调节阀调节，目前仅能手动控制。这将导致脱乙烷塔顶压力有时控制过低，使C3+组分进入干气而损失。在规定塔顶产品纯度（组成）的条件下，塔压愈高，关键组分的相对挥发度小，尽管组分分离的难度增大，在较低塔压下，关键组分的相对挥发度大，容易分离。

原因： 随着干燥塔切换导致的气量的变化，管网压力发生改变，自力式调节阀调节不灵（主要原因可能是选型不合适，DN100，PN1.6，而干气压力仅在0.2MPa左右），经常需要手动调节。

1.1.3液化气塔塔底温度不稳

现状：温度波动较频繁，目前仅能靠手动控制调节阀开度来控制热油流量，调节阀不能投自动。

原因：导热油启停频繁，热油温度不稳定，调节阀PID参数整定不合适；

1.1.4再生气流量波动大

现状：再生气流量不稳，需频繁手动控制

原因：自立式调节阀反应速度迟钝，放空管网压力波动，造成再生气返回被压波动，流量波动；

1.2 针对4种原因分别予以解决处理

综合观察上面4个主要影响因素，逐个给予解决。

（1）因素1和3我们通过计算平时热油的使用量，通过对导热油炉燃烧器的喷嘴和分门开度进行适当配比调整，在对运行程序参数的改变，适当增大小火燃烧的温差，减少燃烧器的启停机次数，使导热油炉始终处于燃烧加热状态，保证了供热温度的稳定，从而保证装置加热温度的稳定性。

（2）因素2和4都是由于自力式调节阀的选型偏大和调节反映慢带来的影响，因此要想改变现状必须更换自力式调节阀，通过计算流量选定合适的调节阀避免调节不当，最终通过计算将DN100流通系数为80的自力式调节阀更换为DN80流通系数为80的气动调节阀。

2 技术的先进性

（1）由于只是通过适当地改变了燃烧器的运行参数，所以属于无成本改造，该建议实施后，降低了导热油炉启停机的次数，减少了导热油炉的进出炉油温差由以前的15℃温差变为了现在运行的6℃左右的温差，保证了装置的供油温度，既降低了热油炉启停频繁可能带来的故障次数，又保证了液化气塔底的温度，从而保证了液化气的产量，同时也保证了原有稳定塔底温度，原油稳定装置给原料气提高了来气量，从而也提高了液化气的收率。

（2）由于现场的自力式调节阀取压点在阀前，这种调节阀适用于阀前压力恒定的条件下，相对我们的工艺来说调节阀的阀前压力由于原料气组分变化，塔底温度控制不稳，干燥塔的切换等原因导致的阀前压力不稳波动较大，从而影响整个系统的运行和收益。在这种情况下我们只有通过经常手动调节调节阀来改善，但这样浪费了大量的人力和精力而且人也不能做到及时快速解决。

相对气动式调节阀的特点就是控制简单，反应快速，这些条件完全符合我们工艺的需求，而且改造后极大的改善了由于调节阀调节不当给整个系统带来的影响。

通过改变调节阀的流通参数，对PID参数的做出适当调整使系统更容易控制减轻了操作的工作压力，也提高了系统的稳定性。

3 经济和安全效益分析

3.1 经济效益

由于只是适当的改变了燃烧器的运行参数，适当减小了大火的燃气阀门，所以属于无成本改造，改造后可增加的效益：预计前三个月可生产85天，每天原油稳定增加1 0 0 0方原料气，野山的原料气的轻烃含量为0.24K G/方，按轻烃收率85%，轻烃每吨4000元。效益为85×1000×0.24÷1000×4000×85%=69360元，液化气产品的收益每天提高0.1吨，85天的收益为85×0.1×4000=3400元，总计34004+69360=103360元。

改造后增加的效益：以三个月可生产85天算，每天30000方原料气，野山的原料气的轻烃含量为0.24KG/方，每天增加收益2%，液化气每吨5800元。效益为85×30000×0.24÷1000×5800×2%=70992元，总计70992元。

3.2 安全效益

（1）导热油系统的改造，减少了导热油炉的启停次数，降低了热油的温差，降低了维修的几率，也避免了为提高温度盲目提高热油温度，降低了热油结焦的可能性，提高了我们的系统运行的稳定性和安全性。

（2）自立式调节阀更换成气动调节阀的改造，稳定了脱乙烷塔压，稳定了干气管网压力，避免了在干燥塔切换时，造成憋压使脱乙烷塔压力过高，顶跳安全阀，也减少了干气的放空，污染环境，给我们的生产带来的危险。

参考文献

[1] 上海化工学院.化学工程（第一、二册）[M].化学工业出版社

[2] 明赐东，编著.调节阀计算选型使用[M].成都：成都科技大学出版社

[3] 孙贵平.燃油导热油炉设备工艺设计的探讨[J].煤气与热力，2000，（03）